为了探索适应气候变化下的新型种植模式,充分发挥玉米C4作物高光效、高资源利用效率的特点,在黄淮海两熟区对双季籽粒玉米不同模式、不同季节品种反应及关键栽培技术的产量、产量性能、资源效率进行了系统研究,结果表明:双季玉米与传统冬小麦-夏玉米模式相比,周年产量略高,两年平均增幅2.3%;周年光、温生产效率平均增加26.1%和6.5%,周年经济效益显著增加,平均为1 628元hm-2,还有140 d农田休闲期。双季玉米模式是光温生产效率高、经济效益好的高效和简化的种植模式,也是一种有利于土壤休闲和避开冬季冻害和干旱的生态安全的模式,该模式将成为黄淮海的长期冬小麦/夏玉米模式的补充,也是冬小麦冬季受灾的一种补救技术。对品种在不同季节条件下进行了适应性研究,不同地区不同年份早春季与晚夏季生长所处的生长条件不同,对品种的各生育进程的影响各不相同;大多数品种早春季和晚夏季产量集中在中等产量水平(5 737~8 639 kg hm-2),占供试品种的33.2%;在品种选择中,穗粒数与品种选择无关,而生育期是品种选择的重要指标;早春季选用品种益农103具有高产稳产的特点,晚夏季选用品种郑单958可以确保第二季达到稳产。同时,以同一品种对早春和晚夏的适应性来考察品种对环境的适应性,也更能体现品种综合性能的优良程度。通过分期播种对双季玉米的产量效应和资源配置与物质生产效率进行比较分析,结果表明:周年产量以第一季3月23日播种和3月29日播种,第二季以7月22日播种收获的产量为最高。两季温度比值接近1:1,光能比值接近1.3:1时,即光资源偏早春分配,积温接近1/2分配的原则。早春季的适宜播期是在保证苗期不受冻害情况下,尽早播种和进行覆膜,晚夏季的适宜播期是收获第一季作物后,抢时播种,适当晚收,以增加对资源的利用率。对双季玉米在不同密度下的产量性能进行分析,结果表明:随着密度的上升,产量性能各参数的变化不同,呈现为MLAI(平均叶面积系数)和EN(穗数)值增加,MNAR(平均净同化率)、HI(收获指数)、GN(穗粒数)、GW(千粒重)均降低的趋势。产量表现为随密度增加而增加的趋势,但当密度增加到8.25×104株hm-2时,产量随密度升高呈下降趋势,早春季和晚夏季的种植密度为8.25×104株hm-2时其周年产量最高。比较分析了条深旋、普通旋耕和免耕三种不同耕作方式对早春季玉米产量性能的影响。结果表明:条深旋条件下玉米的产量比普通旋耕和免耕分别增产11.1%和17.6%,干物质产量分别增加8.5%和12.9%。条深旋条件下开花后LAI较长的高值持续期有利于干物质积累量的增加。群体LAD(光合势)、MCGR(平均作物生长率)、MLAI、MNAR和开花期穗位叶SPAD(叶绿素相对含量)值和Pn(净光合速率)值的增加提高了作物的光合速率和光合产物向籽粒转运的速率,同时也提高了穗粒数和千粒重。条深旋耕作措施有利于改善早春玉米群体产量性能,从而获得较高的产量。